JP4694102B2 - Exposure method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多面付け基板の複数の露光領域にフォトマスクを順次位置合わせして露光する露光方法に関し、特に大型の基板に対する露光に好適な露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラーフィルター等の基板にパターンを形成する技術として、1枚の基板に複数個分のデバイスに相当する数のパターンを形成する多面付けが知られている。また、多面付け基板に対する露光装置として、基板が載置されたステージをフォトマスクに対して駆動し、複数の露光領域に対してフォトマスクを順次位置合わせして露光するものが知られている。
【0003】
なお、多面付けに関するものではないが、一部がマスキングされたフォトマスクを有する露光機構により、基板に対して全面一括露光を行った後、マスキングにより露光されなかった領域に対して別の露光機構により露光する装置が知られている(特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−267294号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の技術では、基板の大型化に伴って露光装置が大型化し、種々の不都合を生じる。例えば、露光装置の幅が道路よりも大きくなると、露光装置を分解した状態で露光装置の製造工場から発注先の工場へ運搬し、発注先の工場で組み立てなければならない。発注先の工場での組み立て作業を必要とすると、精度の低下、納期の遅れ、コストの上昇を招くことになる。
【0006】
そこで、本発明は、多面付け基板に露光する露光装置を小型化できる露光方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0008】
本発明の露光方法は、多面付け基板(100)の複数の露光領域(101)に順次露光する露光方法において、フォトマスク(33)と、第1のステージ(31)とを備え、前記基板が載置された前記第1のステージを駆動して前記複数の露光領域のうち少なくともいずれか一つに前記フォトマスクを位置合わせして露光する露光装置(12A〜12C、13A〜13C、14A〜14C又は15A〜15C)を複数配置し、前記複数の露光領域のそれぞれを前記複数の露光装置のいずれかに割り当てて、前記複数の露光領域に対する露光を前記複数の露光装置間で分担して行わせ、前記複数の露光装置がそれぞれ備える前記第1ステージとして、各露光装置に分担された露光領域に前記フォトマスクを位置合わせ可能な範囲に対応するように駆動範囲を設定したものを利用し、前記基板は、前記複数の露光領域のそれぞれにデバイスの一部として機能する複数層のパターンが露光されるものであり、前記複数の露光装置は、前記複数層のうち少なくとも一層分のパターンを露光するものであり、前記基板にマーキングするための光学系(24)と、前記基板を載置するための第2のステージ(21)とを備え、前記基板に前記複数の露光領域のそれぞれにそれぞれが対応する複数のアライメントマーク(53)を形成するマーキング装置(11)を前記複数の露光装置とは別に配置し、前記複数層のうち最初の層の露光前に前記第2のステージに前記基板を載置した状態で前記光学系を前記複数の露光領域のいずれかの露光領域から他の露光領域へ移動させながら前記マーキング装置を利用して前記複数のアライメントマークを形成し、前記複数の露光装置のそれぞれは前記複数のアライメントマークと自己の前記フォトマスクに設けられたアライメントマークとの相対位置に基づいて自己の前記フォトマスクを自己に割り当てられた露光領域に位置合わせする、ことにより、上述した課題を解決する。
【0009】
本発明の露光方法によれば、一枚の基板に対する露光は複数の露光装置間で分担して行なわれるから、各露光装置は自己に割り当てられた露光領域にフォトマスクを位置合わせ可能な範囲でステージを駆動することができればよい。このため、各露光装置においてステージの移動範囲として確保しなければならないスペースが縮小され、各露光装置が小型化される。従って、露光装置を稼動させる工場での露光装置の組み立て作業が不要となり、露光装置の精度向上、納期までに必要な期間の短縮、コスト削減が実現される。また、一枚の基板に対して複数の露光装置により露光を行なうから、一枚の基板に複数種のパターンを形成することも可能となり、基板の面付けロスを防止したり、種々の事情に応じた混流生産を行なうこともできる。
【0011】
例えば、他の基板と貼り合わされる基板への露光では、複数の露光領域と他の基板の複数の対向領域とを一致させる必要から、複数の露光領域間の相対位置を予め設定された相対位置に精度よく一致させなければならない。このため、従来のようなレーザー測長系を用いて露光する方法では、複数の露光領域のうち一部の露光領域にのみ露光を行なったときに、他の露光装置に基板を移してしまうと、既に露光した露光領域の位置を正確に特定することができず、残りの露光領域に対して正確にフォトマスクを位置決めすることが困難であった。従って、全ての露光領域に対して一台の露光装置で露光を行なわなければならなかった。本発明の露光方法では、最初の層の露光前にアライメントマークが形成され、そのアライメントマークに基づいて複数の露光領域間の相対位置が特定されるから、複数の露光領域のうち一部の露光領域に露光した後、他の露光装置に移して残りの露光領域に対して正確にフォトマスクを位置決めすることができる。
【0012】
本発明の露光方法において、前記基板は、前記複数の露光領域のそれぞれと相互に貼り合わされる複数の対向領域(201)を有する他の基板(200)と貼り合わされるものであり、前記複数のアライメントマークを形成する際には、前記対向領域のパターンを形成する装置の誤差の影響を含んだ前記複数の対向領域の配置と、前記複数の露光領域の配置とを一致させるように、前記複数のアライメントマークを形成してもよい。アライメントマークを予め設定された位置に形成したとしても、対向領域のパターンを形成する装置固有の癖に基づく対向領域の位置ずれにより、対向領域と露光領域とを精度よく一致させることができないおそれがある。しかし、上述の本発明の態様によれば、対向領域のパターンを形成する装置の誤差を見込んでアライメントマークを形成するから、露光領域と対向領域との位置合わせの精度が向上する。なお、誤差の影響を含んだ対向領域の配置は、パターンが形成された対向基板の対向領域の位置をマーキング装置で測定することにより取得してもよいし、パターンを形成する装置の動作特性の試験等のなんらかの方法により、装置の癖を把握することにより取得してもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の露光方法を実行する露光システム1の構成を示す図である。露光システム1は、CF基板100(図9参照)に対して露光を行なうシステムとして構成されている。
【0017】
CF基板100は、例えばガラス基板で構成され、厚さ1mm、面積4m2に形成されている。CF基板100は、ブラックマトリクス層、R層、G層、B層等のパターン形成後、貼り合わせ装置2によりTFT基板200(図8(a)参照)と貼り合わされる。1組のCF基板100及びTFT基板200からは、6枚の液晶表示デバイスが製造される。このため、図9にも示すように、CF基板100上の6つの露光領域101…101に対して露光システム1により露光が行われる。
【0018】
図1の露光システム1は、CF基板100にアライメントマーク53…53(図9参照)を形成するためのマーキング装置11と、CF基板100に対して露光を行なうための複数の露光装置12A〜12C、13A〜13C、14A〜14C、15A〜15Cとを備えている。各露光装置は、例えば露光装置12A〜12Cはブラックマトリクス層に、露光装置13A〜13CはR層に、露光装置14A〜14CはG層に、露光装置15A〜15CはB層にそれぞれ露光する装置として設けられている。また、各露光装置において、符号にAが付されているもの(例えば露光装置12A)は、露光領域101…101のうち、グループ102Aの露光領域101、101(図9の(1)及び(2))に、符号にBが付されているものは、グループ102Bの露光領域101、101(図9の(3)及び(4))に、符号にCが付されているものは、グループ102Cの露光領域101、101(図9の(5)及び(6))にそれぞれ露光する装置として設けられている。従って、例えばブラックマトリクス層に対する露光においては、露光領域101…101に対する露光を露光装置12A〜12C間で分担して行なうように設定されている。
【0019】
図2(a)は、マーキング装置11の構成を示す側面図である。マーキング装置11は、CF基板100を載置するためのステージ21と、CF基板100にマーキングするための光学系24と、ステージ21上を撮像するカメラ25と、光学系24及びカメラ25を水平方向において移動させるための駆動装置22と、光学系24とステージ21との相対位置を測定するためのレーザー測長系23と、制御装置26とを備えている。
【0020】
ステージ21の上面には、静電気力によりCF基板100を吸着保持する静電チャック21aが設けられている。静電チャック21aは、貼り合せ装置2の静電チャック42a(図3(b)参照)と同じものである。静電チャック21aには種々の公知技術を利用可能である。静電チャック21aは、例えば絶縁体(不図示)と、その絶縁体に埋設された電極(不図示)とを備えて構成されている。絶縁体に面型の電極が埋設されたものでもよいし、双極の電極が埋設されたものでもよいし、多数の電極が埋設されたものでもよい。
【0021】
光学系24は、例えばレーザー27と、対物レンズ28とを含んで構成されている。図2(b)に示すように、レーザー27から出力されたレーザー光Lは、対物レンズ28により集光されつつ照射位置Hに照射される。CF基板100上に例えばクロム又は樹脂からなる層150が成膜されていれば、レーザー光Lにより照射位置Hに孔があけられる。従って、ブラックマトリクス層用の顔料を分散した感光性樹脂やクロム膜が成膜されたCF基板100に対してレーザー光Lを走査することにより、CF基板100にアライメントマーク53が形成される。なお、レーザー光Lの走査は、駆動装置22により光学系24全体をステージ21上で駆動することによって行なってもよいし、光学系24に含まれるレンズやミラー等を駆動することによって走査してもよい。レーザー27には例えばパルスレーザーを用い、ドットを繋ぐことによりマーキングを行なってもよい。
【0022】
カメラ25は、例えばCCDカメラとして構成され、撮像した画像に基づく映像信号を制御装置26に出力する。カメラ25は、ステージ21上を光学系24と一体的に移動可能に設けられるとともに、レーザー光Lが照射される範囲を撮像可能に設けられている。制御装置26は、例えばCPU、ROM、RAM、外部記憶装置を含んだコンピュータとして構成され、外部記憶装置に記録されているプログラム等に従って、静電チャック21a、駆動装置22、レーザー27等の種々の装置の動作を制御する。駆動装置22は、例えば電動モータを含んで構成され、その動作は制御装置26によって制御される。レーザー測長系23は、例えば光学系24と一体的に移動する反射鏡(不図示)に向けてレーザー光を照射するとともに、反射されたレーザー光を受光してその反射鏡までの距離を測定するレーザー干渉計(不図示)を含んで構成されている。レーザー干渉計は測定した距離に応じた信号を制御装置26に出力する。
【0023】
図3(a)は、露光装置12Aの構成を示す側面図である。なお、露光装置12B、12C、13A〜13C、14A〜14C、15A〜15Cも略同様の構成である。露光装置12Aは、CF基板100を載置するステージ31と、ステージ31を水平方向において駆動する駆動装置32と、ステージ31の上方に配置されたフォトマスク33と、フォトマスク33の上方からステージ2上を撮像するカメラ34、34と、制御装置35とを備えている。なお、露光装置12Aはこの他、フォトマスク33に光束を照射するための照明装置等の種々の装置を備えるが、本発明の要旨ではないので説明は省略する。
【0024】
ステージ31は、図4(a)に示すように、グループ102Aの露光領域101、101にのみフォトマスク33を位置合わせ可能な範囲(L1×L2の範囲)で移動可能に構成されている。従って、図4(b)に示す従来の露光装置のように、基板100上の全ての露光領域101…101に対してフォトマスク33を位置合わせ可能な範囲(L1×L3の範囲)でステージ31を移動可能に構成した場合に比較して、露光装置12Aは小型化されている。なお、露光装置12B、12C、13A〜13C、14A〜14C、15A〜15Cも同様に、自己に割り当てられたグループの露光領域101、101にのみフォトマスク33を位置合わせ可能に構成されている。
【0025】
ステージ31の上面には、真空チャック31aが設けられている。駆動装置32は、例えば電動モータを含んで構成され、制御装置35によって制御される。フォトマスク33は、図9に示すように、一つの露光領域101を覆う大きさを有している。また、フォトマスク33は、露光領域101に相当する領域の外側の位置にアライメントマーク51、51を備えている。カメラ34、34はアライメントマーク51、51を撮像可能な位置に設けられ、撮像した画像に基づく映像信号を制御装置35に出力する。制御装置35は、例えば制御装置26と同様にコンピュータとして構成され、外部記憶装置に記録されているプログラム等に従って、駆動装置32等の種々の装置の動作を制御する。
【0026】
図3(b)は、貼り合わせ装置2の構成を示す側面図である。貼り合わせ装置2は、CF基板100とTFT基板200とを上下に対向させ、下側の基板に液晶を滴下してから、真空中でCF基板100とTFT基板200とを貼り合わせる装置として構成されている。
【0027】
貼り合わせ装置2は、内部を減圧状態に維持可能なチャンバ41と、チャンバ41の内部に設けられ、上下に対向する定盤42、43とを備えている。なお、貼り合わせ装置2はこの他、定盤42、43を上下に駆動して相互に近接又は離間させる駆動装置等を備えるが、本発明の要旨ではないので説明は省略する。定盤42、43はそれぞれCF基板100、TFT基板200を静電気力により保持するための静電チャック42a、43aを備えており、CF基板100及びTFT基板200はそれぞれ静電チャック42a、43aに保持された状態で貼り合わされる。
【0028】
上述の構成を有する露光システム1の動作を説明する。
【0029】
露光システム1は、CF基板100に対する露光の前にマーキング装置11によりTFT基板200の対向領域201・・・201の位置を学習する。図5は、その学習の際にマーキング装置11の制御装置26が実行する位置計測処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、ユーザが制御装置26に対して所定の入力操作を実行したときに実行される。この処理は、図8(a)に示すように、ステージ21にTFT基板200が載置されることが前提となる。
【0030】
図8(a)に示すように、TFT基板200は、CF基板100の露光領域101…101とそれぞれ貼り合わされるべき対向領域201…201を有しており、各対向領域201…201には、露光システム1とは別の露光システムにより既に露光が行われている。TFT基板200は、対向領域201…201の周囲にそれぞれアライメントマーク52、52の組を複数有している。アライメントマーク52、52は、対向領域201…201の位置を示すものであり、例えば、対向領域201に対して露光を行う際に、アライメントマーク52のパターンも同時に露光されて形成される。
【0031】
TFT基板200は、CF基板100と貼り合わされる面(膜面)を下に向けてステージ21に載置される。なお、TFT基板200のステージ21への載置は、ユーザが手作業で行ってもよいし、CF基板100をステージ21へ載置するためのマーキング装置11の搬送装置(不図示)が行ってもよい。
【0032】
図5のステップS1では、制御装置26は、カメラ25の下方にアライメントマーク52…52のうちいずれか一つを位置させるように、駆動装置22の動作を制御して光学系24及びカメラ25を移動させる。この制御は、例えば制御装置26に予め記録されている制御量に基づいて行われる。
【0033】
次に制御装置26は、カメラ25により計測されるカメラ25に対するアライメントマーク52の位置と、レーザー測長系23により計測される光学系24(カメラ25)の位置とに基づいて、アライメントマーク52の位置を特定する(ステップS2)。ステップS3では全てのアライメントマーク52…52に対して計測が終了したか否を判定し、終了していないと判定した場合はステップS1及びS2を繰り返し実行して、残りのアライメントマーク52…52の位置を順次計測する。終了したと判定した場合は処理を終了する。なお、カメラ25の位置と照射位置Hとのオフセットを、例えば、予め試験用の基板に対して光学系24によりマーキングを行って特定しておけば、アライメントマーク52…52の位置に照射位置Hを合わせたときの光学系24の位置が特定される。
【0034】
TFT基板200の対向領域201・・・201の学習後、露光システム1は、ブラックマトリクス層となるクロム又は樹脂やレジストが表面に成膜されたCF基板100を受取ると、マーキング装置11によりCF基板100にアライメントマーク53を形成するための処理を実行する。
【0035】
図6は、マーキング装置11の制御装置26が実行するマーキング処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、CF基板100がステージ21に載置されたときに開始される。この処理が実行されている間、CF基板100は静電チャック21aにより吸着保持されている。
【0036】
ステップS11では、制御装置26は、位置計測処理(図5参照)で測定したアライメントマーク52の位置のいずれかに照射位置Hを一致させるように、レーザー測長系23の測定する光学系24の位置を参照しつつ駆動装置22の動作を制御して光学系24を移動させる。次に、レーザー27を駆動してCF基板100に対してアライメントマーク53を形成する。ステップS13では、TFT基板200のアライメントマーク52…52の全てに対応してアライメントマーク53…53が形成されたか否かを判定し、形成されていないと判定した場合には、ステップS11及びS12を繰り返し実行する。これにより、図8(a)及び図8(b)に示すように、TFT基板200のアライメントマーク52…52と同じ配置で、CF基板100のアライメントマーク53…53が順次形成される。
【0037】
アライメントマーク53…53の形成後、露光システム1は、不図示の搬送装置により露光装置12A、12B、12Cの順にCF基板100を搬送し、各露光装置12A〜12Cによりブラックマトリクス層に対して露光を行なう。
【0038】
図7は、露光装置12Aの制御装置35が実行する露光処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば図9に示すように、CF基板100がステージ31に載置されたときに開始される。この処理が実行されている間、CF基板100は真空チャック31aにより吸着保持されている。
【0039】
まず、制御装置35は、フォトマスク33の下方にグループ102Aの露光領域101、101のうちいずれか一つを位置させるように、駆動装置32の動作を制御する(ステップS21)。この制御は、例えば、制御装置35に予め記録されている制御量に基づいて行われる。次に、カメラ7によりフォトマスク33のアライメントマーク51とCF基板100のアライメントマーク53とを撮像し(ステップS22)、アライメントマーク51と、アライメントマーク53との位置ずれを特定する(ステップS23)。そして、図9に示すように、その位置ずれに基づいてフォトマスク33と露光領域101との位置合わせを行う(ステップS24)。その後、ステップS25では不図示の照明装置を駆動して露光を行う。ステップS15では、グループ102Aの露光領域101、101全てに対して露光が終了したか否か判定し、終了していないと判定した場合は、ステップS21からS25までを繰り返し実行する。これにより、図9に示すように、グループ102Aの露光領域101、101に対して順次露光が行なわれる。
【0040】
露光装置12B、12Cにおいても、各露光装置の備える制御装置により同様の処理が実行され、グループ102B、102Cの露光領域101…101に対して順次露光が実行される。
【0041】
ブラックマトリクス層の露光後、CF基板100は不図示の現像処理装置等の種々の装置に搬送される。そして、R層、G層、B層についてもブラックマトリクス層と同様に、不図示のコーターによりレジスト等が成膜された後、露光装置13A〜13C、14A〜14C、15A〜15Cにより各層に対する露光が実行される。なお、これらの露光装置においても、ブラックマトリクス層を露光する前にマーキング装置11により形成されたアライメントマーク53…53が参照されてフォトマスク33の位置合わせがなされる。
【0042】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想と実質的に同一である限り、種々の形態で実施してよい。
【0043】
TFT基板200の対向領域201…201の位置計測には種々の方法を用いてよい。マーキング装置11とは別の装置により計測し、その計測結果のデータをマーキング装置11に入力してもよい。アライメントマーク52…52の位置を計測するものに限られず、例えば、対向領域201のパターンに基づいて、対向領域201の位置を直接計測してもよい。
【0044】
マーキング装置11において、CF基板100を静電チャックにより保持するものを例示したが、真空チャックによりCF基板100を保持してもよい。
【0045】
露光対象の基板のアライメントマーク53は、種々の方法により形成してよい。例えば、基板に成膜される層の光の透過率が高ければ、レーザー光をガラス基板内部に集光させ、集光点においてガラス基板の光学的性質を変化させることによりマーキングする、いわゆるインナーガラスマーキング(IGM)を用いてもよい。IGMによりマーキングする場合、例えば、レーザー光によりガラス内部に泡を生じさせ、集光点において光が散乱されるように光学的性質を変化させてもよい。レーザー光を走査してもよいし、アライメントマークのパターンを有するフォトマスクを介して基板にレーザー光を照射し、基板の光学的性質を変化させてもよい。クロム膜を蒸着する等して、他の材料を付着させることによりマーキングを行なってもよい。
【0046】
図10(a)に示すように、グループ102A〜102Cの露光領域101が互いに異なるパターンであってもよい。図10(b)に示すように、グループ102A〜102Cの露光領域101の大きさが互いに異なっていてもよい。グループの数や配置、各グループの露光領域101の数や配置は適宜に設定してよい。
【0047】
露光装置は複数層に対して露光を行なうものであってもよい。例えば、露光装置12A〜12Cにブラックマトリクス層、R層、G層、B層用のフォトマスクをそれぞれ装着して、露光装置12A〜12Cにより各層に対して露光を行い、露光装置13A〜13C、14A〜14C、15A〜15Cを省略してもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の露光方法によれば、一枚の基板に対する露光は複数の露光装置間で分担して行なわれるから、各露光装置は自己に割り当てられた露光領域にフォトマスクを位置合わせ可能な範囲でステージを駆動することができればよい。このため、各露光装置においてステージの移動範囲として確保しなければならないスペースが縮小され、各露光装置が小型化される。従って、露光装置を稼動させる工場での露光装置の組み立て作業が不要となり、露光装置の精度向上、納期までに必要な期間の短縮、コスト削減が実現される。また、一枚の基板に対して複数の露光装置により露光を行なうから、一枚の基板に複数種のパターンを形成することも可能となり、基板の面付けロスを防止したり、種々の事情に応じた混流生産を行なうこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光システムの構成を示す図。
【図2】図1の露光システムに含まれるマーキング装置の構成を示す図。
【図3】図1の露光システムに含まれる露光装置及び貼り合せ装置の構成を示す図。
【図4】図3の露光装置のステージの移動範囲を示す図。
【図5】図2のマーキング装置の制御装置が実行する位置計測処理の手順を示すフローチャート。
【図6】図2のマーキング装置の制御装置が実行するマーキング処理の手順を示すフローチャート。
【図7】図3の露光装置の制御装置が実行する露光処理の手順を示すフローチャート。
【図8】図5の位置計測処理及び図6のマーキング処理が実行されているときの図2のマーキング装置の状態を示す図。
【図9】図7の露光処理が実行されているときの図3の露光装置の状態を示す図。
【図10】露光対象の基板の面付けの変形例を示す図。
【符号の説明】
1 露光システム
11 マーキング装置
12A〜12C、13A〜13C 露光装置
14A〜14C、15A〜15C 露光装置
31 ステージ
33 フォトマスク
55 アライメントマーク
100 CF基板
101 露光領域
200 TFT基板
201 対向基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi with exposure how to expose sequentially aligning a photomask to a plurality of exposure areas of the substrate, relates to a preferred exposure how the particular exposure of large-sized substrate.
[0002]
[Prior art]
As a technique for forming a pattern on a substrate such as a color filter, multi-sided attachment is known in which a number of patterns corresponding to a plurality of devices are formed on a single substrate. As an exposure apparatus for a multi-sided substrate, an exposure apparatus is known in which a stage on which a substrate is mounted is driven with respect to a photomask, and the photomask is sequentially aligned with respect to a plurality of exposure regions for exposure.
[0003]
Although not related to multi-sided attachment, another exposure mechanism is applied to an area that is not exposed by masking after the entire surface is collectively exposed to the substrate by an exposure mechanism having a photomask partially masked. Is known (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-267294
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described technique, the exposure apparatus becomes larger as the substrate becomes larger, causing various inconveniences. For example, when the width of the exposure apparatus becomes larger than the road, the exposure apparatus must be disassembled, transported from the exposure apparatus manufacturing factory to the ordering factory, and assembled at the ordering factory. If assembly work is required at the supplier's factory, accuracy will be reduced, delivery will be delayed, and costs will be increased.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention to provide an exposure how the exposure apparatus can be miniaturized exposure to multi with the substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiments.
[0008]
The exposure method of the present invention is an exposure method for sequentially exposing a plurality of exposure regions (101) of a multi-sided substrate (100), comprising a photomask (33) and a first stage (31), wherein the substrate is Exposure apparatuses (12A to 12C, 13A to 13C, and 14A to 14C) that drive the first stage placed thereon to align and expose the photomask in at least one of the plurality of exposure regions. Or a plurality of exposure areas are assigned to one of the plurality of exposure apparatuses, and the exposure to the plurality of exposure areas is shared among the plurality of exposure apparatuses. , as the first stage in which the plurality of exposure devices provided respectively to correspond to the photomask exposure region that is shared with the alignment possible range to the exposure apparatuses Utilizing that set the driving range, the substrate is for the pattern of the plurality of layers which function as part of the device to each of the plurality of exposure regions are exposed, the plurality of exposure apparatus, the plurality An optical system (24) for marking a pattern on the substrate and a second stage (21) for placing the substrate; A marking device (11) for forming a plurality of alignment marks (53) corresponding to each of the plurality of exposure regions is disposed separately from the plurality of exposure devices, and the first layer of the plurality of layers is exposed. The marking is performed while the optical system is moved from one of the plurality of exposure areas to another exposure area in a state where the substrate is placed on the second stage before. The plurality of alignment marks are formed using a device, and each of the plurality of exposure apparatuses has its own photo on the basis of a relative position between the plurality of alignment marks and an alignment mark provided on its own photomask. The above-mentioned problem is solved by aligning the mask with the exposure area assigned to the mask.
[0009]
According to the exposure method of the present invention, since exposure on a single substrate is performed among a plurality of exposure apparatuses, each exposure apparatus is within a range in which a photomask can be aligned with an exposure area assigned to itself. It is sufficient if the stage can be driven. For this reason, the space that must be secured as the moving range of the stage in each exposure apparatus is reduced, and each exposure apparatus is reduced in size. Therefore, it is not necessary to assemble the exposure apparatus at the factory where the exposure apparatus is operated, so that the accuracy of the exposure apparatus can be improved, the period necessary for delivery can be shortened, and the cost can be reduced. In addition, since a single substrate is exposed by a plurality of exposure apparatuses, it is possible to form a plurality of types of patterns on a single substrate, preventing imposition loss of the substrate, and various situations. Corresponding mixed flow production can also be performed.
[0011]
For example, the exposure of the substrate to be bonded to another substrate, the need to match the plurality of exposure regions and multiple other opposite region of the substrate, a preset relative position between the plurality of exposure areas relative It must match the position accurately. For this reason, in the conventional exposure method using a laser length measurement system, when exposure is performed only on a part of the plurality of exposure areas, the substrate is transferred to another exposure apparatus. The position of the already exposed exposure area cannot be accurately specified, and it is difficult to accurately position the photomask with respect to the remaining exposure area. Therefore, it has been necessary to perform exposure with a single exposure apparatus for all exposure regions. In the exposure method of the present invention, an alignment mark is formed before the exposure of the first layer, and the relative position between the plurality of exposure areas is specified based on the alignment mark. After the area is exposed, the photomask can be accurately positioned with respect to the remaining exposure area by moving to another exposure apparatus.
[0012]
In the exposure method of the present invention, the substrate is bonded to another substrate (200) having a plurality of facing regions (201) bonded to each of the plurality of exposure regions, When forming the alignment mark, the plurality of counter areas including the influence of the error of the apparatus for forming the pattern of the counter areas is matched with the plurality of exposure areas. The alignment mark may be formed. Even if the alignment mark is formed at a preset position, there is a possibility that the opposed area and the exposure area cannot be accurately matched due to the displacement of the opposed area based on the wrinkles unique to the apparatus that forms the pattern of the opposed area. is there. However, according to the above-described aspect of the present invention, since the alignment mark is formed in consideration of the error of the apparatus for forming the pattern of the counter area, the alignment accuracy between the exposure area and the counter area is improved. The arrangement of the counter area including the influence of the error may be acquired by measuring the position of the counter area of the counter substrate on which the pattern is formed with a marking device, or the operating characteristics of the pattern forming apparatus. You may acquire by grasping | ascertaining the wrinkle of an apparatus by some methods, such as a test.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a view showing the arrangement of an
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
FIG. 2A is a side view showing the configuration of the marking
[0020]
On the upper surface of the
[0021]
The optical system 24 includes, for example, a
[0022]
The
[0023]
FIG. 3A is a side view showing the configuration of the
[0024]
As shown in FIG. 4A, the
[0025]
A
[0026]
FIG. 3B is a side view showing the configuration of the
[0027]
The
[0028]
An operation of the
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 8A, the
[0031]
The
[0032]
In step S <b> 1 of FIG. 5, the
[0033]
Next, based on the position of the
[0034]
After learning the opposing
[0035]
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the marking process executed by the
[0036]
In step S11, the
[0037]
After forming the alignment marks 53 ... 53, the
[0038]
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of exposure processing executed by the
[0039]
First, the
[0040]
In the
[0041]
After the exposure of the black matrix layer, the
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various forms as long as it is substantially the same as the technical idea of the present invention.
[0043]
Various methods may be used for measuring the positions of the opposing
[0044]
In the marking
[0045]
The
[0046]
As shown in FIG. 10A, the
[0047]
The exposure apparatus may expose a plurality of layers. For example, the photomasks for the black matrix layer, R layer, G layer, and B layer are attached to the
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the exposure method of the present invention, since exposure on a single substrate is performed among a plurality of exposure apparatuses, each exposure apparatus can apply a photomask to an exposure area assigned to itself. It suffices if the stage can be driven within the range in which the positions can be aligned. For this reason, the space that must be secured as the moving range of the stage in each exposure apparatus is reduced, and each exposure apparatus is reduced in size. Therefore, it is not necessary to assemble the exposure apparatus at the factory where the exposure apparatus is operated, so that the accuracy of the exposure apparatus can be improved, the period necessary for delivery can be shortened, and the cost can be reduced. In addition, since a single substrate is exposed by a plurality of exposure apparatuses, it is possible to form a plurality of types of patterns on a single substrate, preventing imposition loss of the substrate, and various situations. Corresponding mixed flow production can also be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing the arrangement of an exposure system according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing the configuration of a marking device included in the exposure system of FIG.
3 is a view showing the arrangements of an exposure apparatus and a bonding apparatus included in the exposure system of FIG.
4 is a view showing a moving range of a stage of the exposure apparatus in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of position measurement processing executed by the control device of the marking device of FIG. 2;
6 is a flowchart showing a procedure of marking processing executed by the control device of the marking device of FIG. 2;
7 is a flowchart showing the procedure of exposure processing executed by the control device of the exposure apparatus in FIG. 3;
8 is a diagram illustrating a state of the marking device in FIG. 2 when the position measurement process in FIG. 5 and the marking process in FIG. 6 are performed.
9 is a view showing a state of the exposure apparatus of FIG. 3 when the exposure process of FIG. 7 is executed.
FIG. 10 is a view showing a modification of imposition of a substrate to be exposed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
フォトマスクと、第1のステージとを備え、前記基板が載置された前記第1のステージを駆動して前記複数の露光領域のうち少なくともいずれか一つに前記フォトマスクを位置合わせして露光する露光装置を複数配置し、
前記複数の露光領域のそれぞれを前記複数の露光装置のいずれかに割り当てて、前記複数の露光領域に対する露光を前記複数の露光装置間で分担して行わせ、
前記複数の露光装置がそれぞれ備える前記第1ステージとして、各露光装置に分担された露光領域に前記フォトマスクを位置合わせ可能な範囲に対応するように駆動範囲を設定したものを利用し、
前記基板は、前記複数の露光領域のそれぞれにデバイスの一部として機能する複数層のパターンが露光されるものであり、
前記複数の露光装置は、前記複数層のうち少なくとも一層分のパターンを露光するものであり、
前記基板にマーキングするための光学系と、前記基板を載置するための第2のステージとを備え、前記基板に前記複数の露光領域のそれぞれにそれぞれが対応する複数のアライメントマークを形成するマーキング装置を前記複数の露光装置とは別に配置し、
前記複数層のうち最初の層の露光前に前記第2のステージに前記基板を載置した状態で前記光学系を前記複数の露光領域のいずれかの露光領域から他の露光領域へ移動させながら前記マーキング装置を利用して前記複数のアライメントマークを形成し、
前記複数の露光装置のそれぞれは前記複数のアライメントマークと自己の前記フォトマスクに設けられたアライメントマークとの相対位置に基づいて自己の前記フォトマスクを自己に割り当てられた露光領域に位置合わせすることを特徴とする、露光方法。In an exposure method of sequentially exposing a plurality of exposure areas of a multi-sided substrate,
A photomask and a first stage are provided, and the first stage on which the substrate is placed is driven to align the photomask to at least one of the plurality of exposure regions and perform exposure. Multiple exposure devices to be
Assigning each of the plurality of exposure areas to any of the plurality of exposure apparatuses, and performing exposure for the plurality of exposure areas among the plurality of exposure apparatuses,
As the first stage provided in each of the plurality of exposure apparatuses, a driving range is set so as to correspond to a range in which the photomask can be aligned with an exposure area assigned to each exposure apparatus,
The substrate is one in which a pattern of a plurality of layers functioning as a part of a device is exposed to each of the plurality of exposure regions,
The plurality of exposure apparatuses expose at least one pattern of the plurality of layers,
Marking comprising an optical system for marking on the substrate and a second stage for mounting the substrate, and forming a plurality of alignment marks respectively corresponding to the plurality of exposure regions on the substrate. An apparatus is disposed separately from the plurality of exposure apparatuses,
While moving the optical system from any one of the plurality of exposure areas to another exposure area with the substrate placed on the second stage before the exposure of the first layer of the plurality of layers. using the marking device forms a plurality of alignment marks,
Each of the plurality of exposure apparatuses aligns its own photomask to an exposure area assigned to itself based on a relative position between the plurality of alignment marks and an alignment mark provided on the photomask. An exposure method characterized by the above.
前記複数のアライメントマークを形成する際には、前記対向領域のパターンを形成する装置の誤差の影響を含んだ前記複数の対向領域の配置と、前記複数の露光領域の配置とを一致させるように、前記複数のアライメントマークを形成することを特徴とする請求項1に記載の露光方法。The substrate is bonded to another substrate having a plurality of opposing regions bonded to each of the plurality of exposure regions,
When forming the plurality of alignment marks, the arrangement of the plurality of counter areas including the influence of the error of the apparatus for forming the pattern of the counter area is matched with the arrangement of the plurality of exposure areas. The exposure method according to claim 1, wherein the plurality of alignment marks are formed.
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